劉 敏,金 華,呼 琴,陳 諾,張葉青,王億平
1安徽中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院,安徽 合肥 230000;2安徽中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院腎病科,安徽 合肥 230000;3合肥綜合性國(guó)家科學(xué)中心大健康研究院,新安醫(yī)學(xué)與中醫(yī)藥現(xiàn)代化研究所,安徽 合肥230000
慢性腎臟病(CKD)是全球日益嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問題,發(fā)病率在逐年增加。腎纖維化被認(rèn)為是所有慢性腎臟病病例最終常見的病理途徑[1]。腎小管上皮細(xì)胞向肌成纖維細(xì)胞的上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)則是造成腎纖維化的關(guān)鍵因素。有實(shí)驗(yàn)表明,miR-23b不僅在肝纖維化、肺纖維化中發(fā)揮重要作用[2,3],其在腎纖維化中也發(fā)揮著重要作用,有研究表明miR-23b-3p可通過靶向降低漿細(xì)胞瘤可變易位基因1(PVT1)的表達(dá),抑制糖尿病腎病和高糖誘導(dǎo)的腎小球系膜細(xì)胞模型中系膜細(xì)胞的增殖和纖維化[4];也有研究表明,miR-23b-3p的缺失可誘導(dǎo)IgA腎?。?];但這些研究并沒有進(jìn)一步驗(yàn)證miR-23b是如何參與腎纖維化的發(fā)生發(fā)展,其調(diào)節(jié)腎纖維化的具體通路是什么。Nrf2在炎癥、氧化和代謝應(yīng)激因子的條件下可以迅速被激活,因此Nrf2信號(hào)通路是體內(nèi)一條極為重要的抗氧化應(yīng)激通路[6],它直接參與腎纖維化發(fā)生、發(fā)展和預(yù)防的進(jìn)程。已有研究證實(shí),Nrf2是miR-23b潛在的下游靶基因[7]。因此,Nrf2抗氧化通路可能是miR-23b調(diào)節(jié)腎纖維化的通路之一。
前期研究表明,中藥復(fù)方清腎顆粒可通過干預(yù)單側(cè)輸尿管梗阻大鼠腎臟組織及高糖誘導(dǎo)的HK-2 細(xì)胞內(nèi)的氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)來(lái)減輕腎小管損傷及EMT的進(jìn)程[8],以及清腎顆粒還可通過抑制氧化應(yīng)激NF/kB信號(hào)通路來(lái)改善腎小管EMT[9]。因此清腎顆粒能夠通過抗氧化機(jī)制延緩腎小管EMT 進(jìn)程。本研究實(shí)驗(yàn)選擇TGF-β1作為刺激因子,觀察NRK-52E細(xì)胞在轉(zhuǎn)分化過程中miR-23b是否對(duì)Nrf2通路靶向調(diào)節(jié),并闡明清腎顆粒含藥血清減輕NRK-52E細(xì)胞轉(zhuǎn)分化的機(jī)制。本研究證明清腎顆粒含藥血清能通過miR-23b-5p靶向Nrf2通路機(jī)制減輕NRK-52E細(xì)胞轉(zhuǎn)分化,為中醫(yī)藥防治慢性腎臟病提供新的思路,具有鮮明的中醫(yī)特色和創(chuàng)新性。
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物:SPF級(jí)雄性SD大鼠20只,2月齡,體質(zhì)量200±20 g,購(gòu)自江蘇華創(chuàng)信諾醫(yī)藥科技有限公司,許可證號(hào)SCXK(蘇)2020-0009。動(dòng)物研究已獲安徽中醫(yī)藥大學(xué)倫理委員會(huì)審批(倫理批號(hào)AHUCM-rats-2022071)。
實(shí)驗(yàn)細(xì)胞:正常大鼠近端腎小管上皮細(xì)胞株(NRK-52E),人胚胎腎細(xì)胞(HEK-293T)(賽百慷(上海)生物技術(shù)股份有限公司)。
清腎顆粒由茵陳、丹參、大黃、白花蛇舌草、白術(shù)、豬苓、茯苓、白蔻仁、扁豆、薏苡仁、澤瀉、黃連、益母草、車前草組成。生藥材由安徽省中醫(yī)院的中藥房統(tǒng)一采購(gòu),并且有中藥質(zhì)控及固定產(chǎn)地。清腎顆粒生產(chǎn)于安徽省中醫(yī)院制劑中心,皖藥制字BZ20080011,批號(hào)20210215,規(guī)格為10 g/袋,約含生藥34 g。
重組人TGF-β1細(xì)胞因子(PeproTech);CCK8檢測(cè)試劑盒(BIOSS);DMEM(cytiva);PBS(Hyclone);Trizol(Life technogies);Novostart SYBR qPCR SuperMix Plus(熒光染料)(novoprotein);PrimeScript?RT reagent Kit with gDNA Eraser(反轉(zhuǎn)錄試劑盒)(TaKaRa);引物合成(SangonBiotech);RIPA細(xì)胞裂解液(強(qiáng))(Beyotime);PVDF膜(Millipore);Western一抗二抗去除液(Beyotime);ECL 超敏發(fā)光試劑盒(Thermo);山羊抗小鼠IgG(Zsbio);山羊抗兔IgG(Zsbio);GAPDH(Zsbio);Nrf2(SantaCruz);Keap1(bioss);α-SMA(bioss)。
倒置顯微鏡(OLYMPUS);培養(yǎng)箱(Thermo);超凈工作臺(tái)(蘇州佳寶凈化工程設(shè)備有限公司);普通PCR儀(杭州晶格科學(xué)儀器有限公司);低速迷你離心機(jī)(海門市其林貝爾儀器制造有限公司);高速臺(tái)冷凍離心機(jī)(安徽嘉文儀器裝備有限公司);熒光定量PCR 儀(Thermo Scientific);PIKO Plate Illuminator(Thermo Scientific);超微量分光光度計(jì)(南京五義科技有限公司);自動(dòng)曝光儀(上海培清科技有限公司)。
將大鼠隨機(jī)分為藥物組和空白組,10只/組。藥物組大鼠給予清腎顆粒20 g/(kg·d)灌胃,連續(xù)給藥10 d后處死動(dòng)物,腹主動(dòng)脈無(wú)菌采血,常溫靜置2 h后,離心后并得到含藥血清,混勻后過濾除菌,56 ℃,30 min水浴滅活,置-20 ℃保存?zhèn)溆谩?瞻捉M動(dòng)物給予等量生理鹽水灌胃,并如上法制備大鼠空白血清。
將NRK-52E 細(xì)胞株置于DMEM/F12 培養(yǎng)液中(DMEM與F12的比例為1∶1,培養(yǎng)液中含有青、鏈霉素各100 U/mL,10%FBS),在無(wú)菌培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng);將細(xì)胞形態(tài)良好的NRK-52E傳代在6孔板中,待細(xì)胞生長(zhǎng)到融合度約50%時(shí),將培養(yǎng)液更換為無(wú)血清的培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)24 h。胰酶消化NRK-52E細(xì)胞,終止消化后離心棄去培養(yǎng)液,用胎牛血清(FBS)洗1~2遍,用培養(yǎng)基重懸,調(diào)整細(xì)胞濃度,按照每孔5×104個(gè)細(xì)胞數(shù)鋪板到96孔板中。細(xì)胞貼壁后加入適量的TGF-β1,根據(jù)TGF-β1刺激濃度分為6 組(TGF-β1 濃度分別為0、5、7.5、10、12.5、15 ng/mL),放入培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)。分別在培養(yǎng)到0、24、48和72 h時(shí)取出。細(xì)胞增殖毒性檢測(cè)法(CCK8法)檢測(cè)細(xì)胞活性:在96孔板中每孔加入10 μL CCK8進(jìn)行檢測(cè),37 ℃孵育4 h,用酶聯(lián)免疫檢測(cè)儀測(cè)定在450 nm處的吸光度(A)值并計(jì)算細(xì)胞活性。
另取NRK-52E細(xì)胞,方法同上,待細(xì)胞貼壁后用TGF-β1(10 ng/mL)刺激,放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h后,根據(jù)加入清腎顆粒含藥血清的濃度不同分為5組(分別更換為正常含藥血清、5%含藥血清、10%含藥血清、20%含藥血清、30%含藥血清的培養(yǎng)基)。邊緣孔加PBS緩沖液,分別在培養(yǎng)0、24、48和72 h時(shí)取出,在96孔板中每孔加入10 μL CCK8進(jìn)行檢測(cè)細(xì)胞活性。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)篩選出清腎顆粒含藥血清、TGF-β1刺激的最佳濃度和時(shí)間,再進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。
NRK-52E細(xì)胞用DMEM/F12培養(yǎng)基在37 ℃、5%CO2的加濕培養(yǎng)箱中常規(guī)培養(yǎng),用0.25%的胰蛋白酶消化,傳代接種到6孔培養(yǎng)板,細(xì)胞貼壁后用TGF-β1刺激,待細(xì)胞生長(zhǎng)融合至70%~90%時(shí),按照Lipofectamine2000 轉(zhuǎn)染試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行轉(zhuǎn)染處理,將miR-23b-5p mimic、inhibitor以及陰性對(duì)照(NC)siRNA分別轉(zhuǎn)染到NRK-52E細(xì)胞,分為:模擬物空載對(duì)照組(TGF-β1+miR-23b-5p mimic-NC);miR-23b-5p模擬物組(TGF-β1+miR-23b-5p mimic);抑制劑空載對(duì)照組(TGF-β1+miR-23b-5p inhibitor-NC);miR-23b-5p抑制劑組(TGF-β1+miR-23b-5p inhibitor)。
將清腎顆粒含藥血清作用于NRK-52E細(xì)胞(TGFβ1刺激),并轉(zhuǎn)染miR-23b-5p mimic,分組為:①正常組:NRK-52E+無(wú)血清DMEM培養(yǎng)基;②TGF-β1組(模型組):DMEM 培養(yǎng)基+10 ng/mL TGF-β1;③清腎顆粒組:DMEM 培養(yǎng)基+10 ng/mL TGF-β1+20%清腎顆粒含藥血清;④miR-23b-mimic-NC組:DMEM 培養(yǎng)基+10 ng/mL TGF-β1+miR-23b-mimic-NC;⑤miR-23bmimic組:DMEM培養(yǎng)基+10 ng/mL TGF-β1+miR-23bmimic;⑥miR-23b-mimic+清腎顆粒組:DMEM 培養(yǎng)基+10 ng/mL TGF-β1+miR-23b-mimic+20%清腎顆粒含藥血清。
1.9.1 Western blot法檢測(cè)NRK-52E細(xì)胞中Nrf2通路分子(Keap1、Nrf2)、α-SMA蛋白表達(dá) 收集各組細(xì)胞,用RIPA裂解液提取總蛋白并測(cè)量蛋白濃度。分離總蛋白,電泳并轉(zhuǎn)膜。封閉2 h,TBST洗膜,加入一抗孵育,4 ℃過夜,然后加入二抗孵育1 h后洗膜。使用ECL發(fā)光試劑盒來(lái)檢測(cè)蛋白。使用ImageJ 軟件以目標(biāo)蛋白與內(nèi)參照GAPDH 的灰度值比值做統(tǒng)計(jì)分析。
1.9.2 RT-qPCR 法檢測(cè)NRK-52E 細(xì)胞 中miR-23b、Keap1、Nrf2、α-SMA mRNA的表達(dá) 使用Trizol試劑從NRK-52E細(xì)胞中提取各組細(xì)胞總RNA,按microRNA逆轉(zhuǎn)錄試劑盒逆轉(zhuǎn)錄成cDNA。以cDNA 為擴(kuò)增模板進(jìn)行RT-qPCR 擴(kuò)增,qPCR反應(yīng)總體系為10 μL,應(yīng)條件為:95 ℃1 min;95 ℃20 s,60 ℃1 min,40個(gè)循環(huán)。以U6為內(nèi)參,2-ΔΔCt方法分析miR-23b、Keap1、Nrf2、α-SMA的相對(duì)表達(dá)水平。引物序列見表1。
表1 檢測(cè)指標(biāo)的引物序列Tab.1 Primer sequence used for RT-qPCR
1.9.3 雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)檢測(cè)miR-23b-5p 與Nrf2 的靶向關(guān)系 將Nrf2 的3'UTR 全長(zhǎng)克隆到pmirGLO載體中,命名為野生型Nrf2(Nrf2-WT),同時(shí)將Nrf2突變體克隆到pmirGLO載體中獲得Nrf2-MUT報(bào)告載體。隨后將293T細(xì)胞以1×105/孔的密度接種在24 孔板中,并通過lipofectamine 2000 將報(bào)告載體和miR-23b-5p mimics或miRNA陰性對(duì)照miR-NC共轉(zhuǎn)染入293T細(xì)胞。轉(zhuǎn)染48 h后,收集各組細(xì)胞通過熒光素酶報(bào)告試驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)定熒光素酶活性。
所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 26.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)量資料均符合正態(tài)分布,以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。若方差齊,組間比較采用t檢驗(yàn);若方差不齊,則采用非參數(shù)檢驗(yàn)。P<0.05 認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1.1 TGF-β1誘導(dǎo)NRK-52E細(xì)胞轉(zhuǎn)分化的時(shí)間及濃度篩選 不同濃度TGF-β1 刺激NRK-52 細(xì)胞24 h,與NRK-52E組比較,A值差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),TGF-β1濃度為10 ng/mL時(shí),與TGF-β1濃度為7.5 ng/mL及5 ng/mL相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),與TGF-β1濃度為12.5 ng/mL及15 ng/mL相比,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),故選擇TGF-β1刺激NRK-52細(xì)胞的最佳濃度為10 ng/mL,時(shí)間為24 h(表2)。
表2 各組細(xì)胞不同時(shí)間段A值比較Tab.2 Comparison of absorbance values of TGF-β1-treated cells at different time points(Mean±SD,n=3)
2.1.2 清腎顆粒含藥血清作用濃度和時(shí)間的篩選 不同濃度清腎顆粒含藥血清作用時(shí)間為24 h 時(shí),與正常含藥血清組相比,清腎顆粒含藥血清各組均明顯減少(P<0.05)。隨著濃度升高,20%含藥血清組A值下降最顯著,其與5%、10%含藥血清組相比,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),與30%含藥血清組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,表3)。故選擇清腎顆粒含藥血清作用NRK-52細(xì)胞的最佳濃度為20%,時(shí)間為24 h。
表3 各組細(xì)胞不同時(shí)間段A值比較Tab.3 Comparison of absorbance values of the cells treated with TGF-β1 and the medicated serum at different dilutions(Mean±SD,n=3)
分別將miR-23b-5p mimic、inhibitor轉(zhuǎn)染到NRK-52E細(xì)胞后發(fā)現(xiàn),miR-23b-5p模擬物組的miR-23b-5p、Nrf2 mRNA 的相對(duì)表達(dá)量高于模擬物空載對(duì)照組(P<0.05);miR-23b-5p 抑制劑組的miR-23b-5p、Nrf2 mRNA的相對(duì)表達(dá)量低于抑制劑空載對(duì)照組(P<0.05,表4、圖1)。
圖1 NRK-52E細(xì)胞中miR-23b-5p對(duì)NRF2 mRNA的影響Fig.1 Effect of miR-23b-5p on NRF2 mRNA in NRK-52E cells.A:Relative expression of miR-23b-5p mRNAin NRK-52E cells.B:Relative expression of Nrf2 mRNAin NRK-52E cells.**P<0.05;##P<0.05.
表4 NRK-52E細(xì)胞中miR-23b-5p對(duì)Nrf2 mRNA的影響Tab.4 Effect of miR-23b-5p on Nrf2 mRNAin NRK-52E cells(Mean±SD,n=5)
Rno-miR-23b-5p與Rno-Nrf2之間存在互補(bǔ)結(jié)合位點(diǎn)(圖2A);雙熒光素酶報(bào)告系統(tǒng)檢測(cè)結(jié)果顯示(圖2B),NC mimics+Rno-Nrf2-wt 組、Rno-miR-23b-5p+Rno-Nrf2-wt 組、NC mimics+Rno-Nrf2-mu 組、RnomiR-23b-5p+Rno-Nrf2-mu組的熒光素酶相對(duì)活性分別為1.000±0.024、0.581±0.048、1.000±0.030、0.968±0.024。與NC mimics+Rno-Nrf2-wt組相比,Rno-miR-23b-5p+Rno-Nrf2-wt組的相對(duì)熒光素酶活性降低(P<0.05);而當(dāng)Nrf2 基因3'UTR 的潛在結(jié)合位點(diǎn)發(fā)生點(diǎn)突變后,與NC mimics+Rno-Nrf2-mu組相比,Rno-miR-23b-5p+Rno-Nrf2-mu組的相對(duì)熒光素酶活性差異沒有顯著變化(P>0.05,圖2)。
圖2 Rno-miR-23b-5p和Rno-Nrf2靶位點(diǎn)結(jié)合示意圖(A)及雙熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)二者之間的相互作用(B)Fig.2 Rno-miR-23b-5p and Rno-Nrf2 target site binding (A)and interaction between Rno-miR-23b-5p and Rno-Nrf2 analyzed by dual luciferase reporter gene assay(B).***P<0.05.
2.4.1 Western blot法檢測(cè)NRK-52E細(xì)胞中Nrf2通路分子(Keap1、Nrf2)、α-SMA 蛋白表達(dá) 與正常組比較,TGF-β1組細(xì)胞Nrf2表達(dá)降低,Keap1和α-SMA表達(dá)升高(P<0.05)。與TGF-β1組比較,清腎顆粒組、miR-23bmimic組Nrf2表達(dá)均升高,Keap1和α-SMA表達(dá)均降低(P<0.05)。與miR-23b-mimic-NC 組比較,miR-23bmimic組Nrf2表達(dá)升高,Keap1和α-SMA表達(dá)降低(P<0.05)。與miR-23b-mimic組比較,miR-23b-mimic+清腎顆粒組Nrf2表達(dá)升高,Keap1和α-SMA表達(dá)均降低(P<0.05,表5、圖3)。
圖3 各組細(xì)胞Nrf2、Keap1、α-SMA蛋白表達(dá)情況比較Fig.3 Comparison of Nrf2,Keap1 and α-SMA protein expression among the group detected by Western blotting.
表5 NRK-52E細(xì)胞中Nrf2、Keap1、α-SMA蛋白表達(dá)比較Tab.5 Comparison of Nrf2,Keap1 and α-SMAprotein expression in NRK-52E cells(Mean±SD,n=3)
2.4.2 RT-qPCR 法 檢測(cè)NRK-52E 細(xì)胞中miR-23b、Keap1、Nrf2、α-SMA mRNA 的表達(dá) 與正常組比較,TGF-β1 組miR-23b-5p、Nrf2 mRNA 表達(dá)量降低,Keap1、α-SMA mRNA表達(dá)量升高(P<0.05)。與TGF-β 1組比較,清腎顆粒組、miR-23b-mimic組miR-23b-5p、Nrf2 表達(dá)量均升高,Keap1、α-SMA 表達(dá)均水平降低(P<0.05)。與miR-23b-mimic-NC 組比較,miR-23bmimic組miR-23b-5p、Nrf2表達(dá)量升高,Keap1、α-SMA表達(dá)量降低(P<0.05)。與miR-23b-mimic比較,miR-23b-mimic+清腎顆粒組miR-23b-5p、Nrf2表達(dá)量明顯升高,Keap1、α-SMA表達(dá)量降低(P<0.05,表6)。
表6 NRK-52E細(xì)胞miR-23b-5p、Keap1、Nrf2、α-SMAmRNA表達(dá)比較Tab.6 Comparison of miR-23b-5p,Keap1,Nrf2 and α-SMAmRNAexpressions in NRK-52E cells(Mean±SD,n=6)
2.4.3 流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)ROS 與正常組比較,TGF-β1組中ROS熒光強(qiáng)度升高(P<0.05)。與TGF-β1組比較,清腎顆粒組、miR-23b-mimic 組ROS 熒光強(qiáng)度均降低(P<0.05)。與miR-23b-mimic-NC 組比較,miR-23bmimic 組ROS 熒光強(qiáng)度降低(P<0.05)。與miR-23bmimic比較,miR-23b-mimic+清腎顆粒組ROS熒光強(qiáng)度降低(P<0.05,表7)。
表7 NRK-52E細(xì)胞中ROS平均熒光強(qiáng)度比較Tab.7 Comparison of mean fluorescence intensity of ROS in NRK-52E cells (Mean±SD,n=3)
轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1(TGF-β1)通常被認(rèn)為是腎纖維化的主要調(diào)節(jié)因子,因?yàn)樵谀I臟損傷后,受損的腎小管上皮細(xì)胞(TEC)在G2/M期停滯并分泌大量TGF-β1,觸發(fā)鄰近腎成纖維細(xì)胞的活化和轉(zhuǎn)化為肌成纖維細(xì)胞[9]。因此其已被廣泛應(yīng)用于腎纖維化研究中的NRK-52E細(xì)胞的轉(zhuǎn)分化[10]。本研究以此為基礎(chǔ)建立NRK-52E細(xì)胞的轉(zhuǎn)分化模型。
miRNA作為一種短鏈非編碼小分子RNA,能夠通過在轉(zhuǎn)錄后水平上完全或部分結(jié)合靶蛋白編碼的mRNAs進(jìn)行降解或翻譯抑制,調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)表達(dá)[11]。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn),miRNAs參與腎纖維化的調(diào)節(jié)過程,成為干預(yù)腎臟纖維化治療的新靶點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)miR-23b在高糖處理的HK-2(人腎皮質(zhì)近曲小管上皮細(xì)胞)和DN(糖尿病腎?。┬∈竽I組織中水平顯著降低,miR-23b被確定為糖尿病腎病中上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化的抑制因子[12]。有研究確認(rèn)糖尿病患者的外周血和1型或2型糖尿病動(dòng)物的腎臟中miR-23b 的水平低于非糖尿病患者,且miR-23b的過度表達(dá)可減輕DN小鼠的高白蛋白尿和腎纖維化[13]。本課題組在前期研究中已通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)及尿外泌體Small RNA測(cè)序技術(shù),篩選出慢性腎衰竭患者體內(nèi)97個(gè)差異miRNA(包含84個(gè)上調(diào)miRNA和13個(gè)下調(diào)miRNA),其中miR-23b-5p在慢性腎衰竭患者體內(nèi)的表達(dá)是顯著下調(diào)的[14]。因此miR-23b-5p參與腎纖維化的發(fā)生發(fā)展已被證實(shí),且其在腎纖維化中的表達(dá)顯著下調(diào)。已有實(shí)驗(yàn)證明,氧化應(yīng)激是腎纖維化發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié),抑制氧化應(yīng)激可延緩腎纖維化的進(jìn)程[15-17]。氧化應(yīng)激可直接或間接地引起腎皮質(zhì)固有免疫細(xì)胞活化及周圍組織、血管中大量炎癥細(xì)胞的浸潤(rùn)[18],大量的炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)可引起腎皮質(zhì)缺氧加重,進(jìn)而促使腎間質(zhì)纖維化的形成。而Nrf2是氧化應(yīng)激反應(yīng)中的關(guān)鍵蛋白,其可以通過抑制腎臟中氧化應(yīng)激從而起到對(duì)抗腎纖維化的作用[19,20]。在氧化應(yīng)激環(huán)境中,Nrf2與其主要抑制劑Keap1從細(xì)胞質(zhì)中分離并向核內(nèi)遷移,激活許多保護(hù)基因(如血紅素加氧酶-1、對(duì)氧磷酶(PON)-1等)的轉(zhuǎn)錄,進(jìn)而起到抵御氧化應(yīng)激的作用[21]。而本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),miR-23b-5p過表達(dá)時(shí),Nrf2 mRNA表達(dá)顯著升高,而miR-23b-5p表達(dá)沉默時(shí),Nrf2 mRNA表達(dá)顯著降低。此表明Nrf2抗氧化通路極可能是miR-23b-5p參與腎纖維化進(jìn)展的靶向調(diào)節(jié)通路。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),在雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)中,miR-23b-5p能與Nrf2基因3'UTR結(jié)合,此說(shuō)明Nrf2基因?yàn)閙iR-23b-5p的下游基因。因此miR-23b-5p在腎纖維化中的調(diào)節(jié)通路為Nrf2抗氧化通路。
本課題組團(tuán)隊(duì)立足于“熱能化濕、燥濕為本、化濕攻下、化瘀通絡(luò)”等新安醫(yī)學(xué)理論基礎(chǔ),研究出慢性腎臟病的基本病機(jī)為“濕熱傷腎、濕熱與瘀交結(jié)”,清腎顆粒由茵陳、丹參、大黃、白花蛇舌草、白術(shù)、豬苓、茯苓、白蔻仁、扁豆、薏苡仁、澤瀉、黃連、益母草、車前草組成,全方共奏清熱化濕,祛瘀泄?jié)嶂?。本課題組進(jìn)一步采用超高效液相色譜-混合四極桿軌道質(zhì)譜(UPLC-Q-orbitrap HRMS)法鑒定出清腎顆粒的42種化合物,在心臟、肝臟、脾臟、肺臟和腎臟組織中檢測(cè)到清腎顆粒的9、10、11、10和18個(gè)原型組分,這些化合物主要包括黃芩苷、大豆苷元、染料木素、芹菜素、黃連素、鄰苯二酚、龍膽酸、D-(+)-色氨酸、核黃素等[22]。其中黃連素、芹菜素、黃芩苷、染料木素等均有有抗腎臟纖維化、抑制EMT作用[23-26]。
通過多中心、隨機(jī)對(duì)照臨床試驗(yàn)證實(shí)清腎顆粒能夠有效改善CKD濕熱證患者的臨床癥狀、提高生活質(zhì)量、延緩腎衰竭進(jìn)展[27];有效改善腎性貧血、營(yíng)養(yǎng)不良、鈣磷代謝紊亂、胃腸功能紊亂等CKD并發(fā)癥[28];且安全性良好[29]。前期研究也發(fā)現(xiàn),清腎顆粒在抗腎纖維化中具有多環(huán)節(jié)、多靶點(diǎn)、多途徑作用特點(diǎn)[30-32]。本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),清腎顆粒含藥血清可以升高miR-23b mRNA的表達(dá),以及升高Nrf2 mRNA及蛋白的表達(dá),降低Keap1及α-SMA mRNA及蛋白的表達(dá),以及降低細(xì)胞內(nèi)ROS的含量。其中Keap1是可以控制Nrf2的激活和穩(wěn)定性[33],二者為相互抑制狀態(tài),在氧化應(yīng)激狀態(tài)下,Keap1失活,Nrf2表達(dá)增多,進(jìn)而起到抗氧化作用。EMT被定義為上皮細(xì)胞標(biāo)志物(如E-cadherin)的大量丟失、間充質(zhì)標(biāo)志物(α-SMA)的獲取、腎小管基底膜的破壞,以及成纖維細(xì)胞侵入伴隨著前纖維化分子的產(chǎn)生[34]。因此本研究通過α-SMA mRNA和蛋白以及ROS的顯著降低證實(shí)清腎顆粒抑制了NRK-52E 細(xì)胞的轉(zhuǎn)分化,通過Keap1的顯著降低和Nrf2的顯著升高證實(shí)清腎顆??杉せ頝rf2抗氧化通路,通過miR-23b mRNA的顯著升高證實(shí)清腎顆??缮险{(diào)miR-23b的表達(dá)。綜合以上,本實(shí)驗(yàn)證明了清腎顆粒含藥血清可以通過上調(diào)miR-23b-5p,激活Nrf2抗氧化通路,進(jìn)而抑制腎小管上皮細(xì)胞EMT進(jìn)程,減慢腎間質(zhì)纖維化進(jìn)程。
綜上所述,本實(shí)驗(yàn)通過細(xì)胞轉(zhuǎn)染及雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)證實(shí)了miR-23-5p可通過靶向調(diào)節(jié)Nrf2通路活性進(jìn)而抑制NRK-52E細(xì)胞轉(zhuǎn)分化;以及清腎顆粒含藥血清可以通過上調(diào)miR-23b-5p的表達(dá),激活Nrf2抗氧化通路,進(jìn)而減輕腎小管EMT進(jìn)程。本實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了miR-23b-5p在腎纖維化中的具體調(diào)節(jié)通路,為清腎顆粒臨床治療慢性腎臟病患者提供新的理論依據(jù),再次表明了清腎顆粒在抗腎纖維化方面多環(huán)節(jié)、多靶點(diǎn)、多途徑的作用特點(diǎn),并為中醫(yī)藥防治腎臟病提供新的思路和方向。
南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)2023年12期